本發(fa)明涉及液(ye)體火箭(jian)發(fa)動(dong)機測試，尤其是涉及一(yi)種(zhong)液(ye)體火箭(jian)發(fa)動(dong)機性(xing)能可(ke)靠性(xing)試驗系統及方法。

背景技術：

1、液(ye)(ye)(ye)體火(huo)箭發(fa)(fa)動機(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)指(zhi)的(de)是發(fa)(fa)動機(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)參(can)數落(luo)在規定范圍(wei)內(nei)的(de)概率。在推進劑入口(kou)壓力(li)、流(liu)量、溫度等參(can)數變化時，會導(dao)(dao)致發(fa)(fa)動機(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)出現波(bo)動，由此難以準確獲知液(ye)(ye)(ye)體火(huo)箭發(fa)(fa)動機(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)。而(er)目前缺乏評估(gu)液(ye)(ye)(ye)體火(huo)箭發(fa)(fa)動機(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)的(de)試(shi)驗(yan)系(xi)統，常規的(de)液(ye)(ye)(ye)體火(huo)箭發(fa)(fa)動機(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)試(shi)驗(yan)方法由于試(shi)驗(yan)數據(ju)片(pian)面，進而(er)導(dao)(dao)致在性(xing)(xing)能(neng)(neng)可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)計算(suan)(suan)(suan)中輸入參(can)數的(de)變化范圍(wei)需要依靠(kao)經驗(yan)給定，且(qie)計算(suan)(suan)(suan)模型未(wei)經試(shi)驗(yan)修正，計算(suan)(suan)(suan)結果偏差較大。

技術實現思路

1、本發(fa)明的(de)目的(de)在于提供一種(zhong)液體火箭(jian)發(fa)動(dong)機性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)(xing)試驗系(xi)統及(ji)方(fang)法(fa)(fa)，可以實現分析(xi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)多種(zhong)數據監測，使得性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)(xing)輸入參數的(de)變化范圍與分布特征(zheng)更加準確(que)，同時發(fa)動(dong)機性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)計(ji)算方(fang)法(fa)(fa)經試驗修正更加準確(que)，解決了液體火箭(jian)發(fa)動(dong)機性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)(xing)試驗系(xi)統缺乏、性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)(xing)計(ji)算方(fang)法(fa)(fa)不準確(que)的(de)技術問題(ti)。

2、第一方面，本發(fa)(fa)明提供(gong)的液體(ti)火箭發(fa)(fa)動機性能可(ke)靠性試驗系統，包括：

3、輸入(ru)數(shu)據測量模塊，用于測量發動(dong)機推進(jin)劑(ji)入(ru)口(kou)(kou)的(de)可(ke)(ke)靠性輸入(ru)數(shu)據，所述(shu)可(ke)(ke)靠性輸入(ru)數(shu)據包括：推進(jin)劑(ji)入(ru)口(kou)(kou)流量、推進(jin)劑(ji)入(ru)口(kou)(kou)溫度和推進(jin)劑(ji)入(ru)口(kou)(kou)壓力；

4、輸出數據測量模塊(kuai)，用于(yu)測量發動(dong)機(ji)推力(li)室壓力(li)；

5、以及，性能(neng)可靠性評估模塊，用于(yu)計(ji)算分析(xi)發動機(ji)性能(neng)可靠性；

6、所述輸(shu)入數據(ju)測(ce)量模(mo)塊和(he)所述輸(shu)出數據(ju)測(ce)量模(mo)塊分(fen)別與所述性(xing)能可靠性(xing)評估模(mo)塊通(tong)信連接。

7、結(jie)合第一(yi)方(fang)面(mian)，本發明提供了(le)第一(yi)方(fang)面(mian)的第一(yi)種可能的實施(shi)方(fang)式(shi)，其中，所述輸入數(shu)據測量(liang)(liang)模塊(kuai)包括：氧化劑質量(liang)(liang)流量(liang)(liang)計和燃料質量(liang)(liang)流量(liang)(liang)計；

8、所述氧化劑質量流(liu)量計、氧化劑文氏管和(he)所述發動機推力(li)室依次連通；

9、所述燃料質量(liang)流量(liang)計、燃料文氏管和所述發動(dong)機推力室依次連通。

10、結合第(di)(di)一(yi)方(fang)(fang)面(mian)的第(di)(di)一(yi)種可(ke)能的實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式，本發明(ming)提供(gong)了第(di)(di)一(yi)方(fang)(fang)面(mian)的第(di)(di)二(er)種可(ke)能的實(shi)施(shi)方(fang)(fang)式，其中，所述輸入數據測量模塊還包(bao)括：氧(yang)化(hua)劑(ji)溫度傳感(gan)器和氧(yang)化(hua)劑(ji)壓強傳感(gan)器；

11、所(suo)述氧(yang)化劑(ji)溫度傳感器和所(suo)述氧(yang)化劑(ji)壓(ya)強傳感器安裝(zhuang)在所(suo)述氧(yang)化劑(ji)文(wen)氏管(guan)(guan)與(yu)所(suo)述發動機推(tui)力室之間的管(guan)(guan)路上。

12、結合(he)第一方(fang)面(mian)的(de)第一種可能(neng)的(de)實施方(fang)式，本發明提供了第一方(fang)面(mian)的(de)第三種可能(neng)的(de)實施方(fang)式，其(qi)中，所述輸入(ru)數(shu)據測(ce)量模塊還包括：燃料溫度傳感器和(he)燃料壓強傳感器；

13、所(suo)述(shu)燃(ran)料(liao)溫度傳(chuan)感(gan)器(qi)和所(suo)述(shu)燃(ran)料(liao)壓強(qiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)安裝(zhuang)在所(suo)述(shu)燃(ran)料(liao)文氏管與(yu)所(suo)述(shu)發動機推力室(shi)之間的管路上(shang)。

14、結(jie)合(he)第一(yi)方面，本(ben)發(fa)明提供了第一(yi)方面的(de)第四種可能的(de)實(shi)施方式，其中，所(suo)述輸出數據測(ce)量模塊包括：第一(yi)室壓傳感(gan)器和第二室壓傳感(gan)器；

15、所(suo)(suo)(suo)述第(di)一室壓傳感器(qi)和所(suo)(suo)(suo)述第(di)二室壓傳感器(qi)沿所(suo)(suo)(suo)述發動(dong)機(ji)推力室的(de)推力方向間隔(ge)設置(zhi)、并分別(bie)安裝(zhuang)于所(suo)(suo)(suo)述發動(dong)機(ji)推力室。

16、結合第(di)一方面的第(di)四(si)種(zhong)可(ke)能的實施方式(shi)，本(ben)發明提供了第(di)一方面的第(di)五種(zhong)可(ke)能的實施方式(shi)，其中，所(suo)(suo)述第(di)一室壓(ya)傳感器距離推力室入口0.2l～0.4l，其中，l為(wei)所(suo)(suo)述發動機推力室的圓筒段軸(zhou)向長度。

17、結(jie)合第一(yi)方(fang)面(mian)的第四種可能的實(shi)施(shi)方(fang)式，本發(fa)明提供了第一(yi)方(fang)面(mian)的第六種可能的實(shi)施(shi)方(fang)式，其中(zhong)，所述(shu)(shu)第二室(shi)壓傳感器距(ju)離推(tui)力室(shi)入口0.6l～0.8l，其中(zhong)，l為所述(shu)(shu)發(fa)動機推(tui)力室(shi)的圓筒段軸向長(chang)度。

18、結(jie)合第(di)(di)一方面(mian)的(de)(de)第(di)(di)四種可(ke)能(neng)的(de)(de)實施方式，本發明提(ti)供了第(di)(di)一方面(mian)的(de)(de)第(di)(di)七種可(ke)能(neng)的(de)(de)實施方式，其中(zhong)，所述(shu)第(di)(di)一室(shi)(shi)壓傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)和(he)所述(shu)第(di)(di)二(er)室(shi)(shi)壓傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)分別設置多個(ge)，多個(ge)所述(shu)第(di)(di)一室(shi)(shi)壓傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)和(he)多個(ge)所述(shu)第(di)(di)二(er)室(shi)(shi)壓傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)分別沿(yan)所述(shu)發動機推(tui)力室(shi)(shi)的(de)(de)周向間隔設置。

19、第(di)二方面(mian)，本發明提(ti)供的(de)液(ye)體火箭(jian)發動機(ji)性(xing)能(neng)可靠性(xing)試驗方法應用于第(di)一方面(mian)記載的(de)液(ye)體火箭(jian)發動機(ji)性(xing)能(neng)可靠性(xing)試驗系統，包(bao)括(kuo)以下步驟：

20、獲取發(fa)動(dong)機(ji)推(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)口的可(ke)靠性輸入(ru)數據，并分析可(ke)靠性輸入(ru)數據的均(jun)值和(he)方(fang)差，所述可(ke)靠性輸入(ru)數據包(bao)括：推(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)口流量、推(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)口溫(wen)度和(he)推(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)口壓力；

21、獲取發動機推力(li)室壓力(li)；

22、計算(suan)推力室理(li)論(lun)室壓和室壓修正系數。

23、結(jie)合第二方(fang)(fang)面(mian)，本發(fa)明提供了(le)第二方(fang)(fang)面(mian)的(de)第一種可能的(de)實施方(fang)(fang)式，其中，液(ye)體火箭(jian)發(fa)動機性能可靠性試驗方(fang)(fang)法(fa)還包括(kuo)：

24、根據所(suo)述室壓修正系數，在取(qu)值范(fan)圍內進行蒙特卡洛(luo)隨機(ji)抽樣(yang)，并(bing)計算對應的推力室壓強(qiang)；

25、計(ji)算發動機推力及比沖；

26、分析(xi)獲(huo)得一定偏(pian)差內(nei)推力及比沖(chong)的可靠性。

27、本發明實施(shi)例帶來(lai)了(le)以下(xia)有益效果：采用(yong)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)模塊(kuai)(kuai)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)發動機推(tui)(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)(ru)(ru)口的可(ke)靠性(xing)(xing)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)，可(ke)以得到更(geng)加(jia)準確的性(xing)(xing)能可(ke)靠性(xing)(xing)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)變化范圍與分布特征，可(ke)靠性(xing)(xing)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)包括(kuo)：推(tui)(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)(ru)(ru)口流量(liang)(liang)(liang)(liang)、推(tui)(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)(ru)(ru)口溫度(du)和推(tui)(tui)(tui)進劑(ji)入(ru)(ru)(ru)口壓(ya)(ya)力，通過輸(shu)出數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)模塊(kuai)(kuai)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)發動機推(tui)(tui)(tui)力室壓(ya)(ya)力，輸(shu)入(ru)(ru)(ru)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)模塊(kuai)(kuai)和輸(shu)出數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)模塊(kuai)(kuai)分別(bie)與性(xing)(xing)能可(ke)靠性(xing)(xing)評(ping)估模塊(kuai)(kuai)通信連接，可(ke)以實現(xian)性(xing)(xing)能可(ke)靠性(xing)(xing)輸(shu)入(ru)(ru)(ru)與輸(shu)出試驗(yan)(yan)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)的全面測(ce)(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)，可(ke)以驗(yan)(yan)證并修(xiu)正性(xing)(xing)能可(ke)靠性(xing)(xing)計(ji)算(suan)模型(xing)，有利于提(ti)高發動機性(xing)(xing)能可(ke)靠性(xing)(xing)的準確率。

28、為使(shi)本(ben)發明(ming)的上述目(mu)的、特征和優點(dian)能更明(ming)顯易懂，下(xia)文特舉較佳(jia)實施(shi)例，并(bing)配合所附附圖，作詳細說(shuo)明(ming)如下(xia)。

1.一種(zhong)液(ye)體火箭(jian)發動機(ji)性能可(ke)靠性試驗(yan)系統，其特征在于，包(bao)括：

2.根(gen)據權利要求1所述的液體火箭發動機(ji)性能可靠性試驗系統，其(qi)特征在(zai)于，所述輸入(ru)數據測量模塊(100)包括：氧化劑質量流量計(110)和(he)燃料質量流量計(150)；

3.根據權利要求2所述的(de)液體火箭發動機性能可靠(kao)性試驗系統(tong)，其特征在于，所述輸入數據測(ce)量(liang)模塊(kuai)(100)還包(bao)括：氧化劑溫度(du)傳(chuan)感(gan)器(130)和氧化劑壓強傳(chuan)感(gan)器(140)；

4.根(gen)據(ju)權利要求(qiu)2所述的(de)液體火箭發動(dong)機性(xing)能可靠性(xing)試(shi)驗系統，其特征在于(yu)，所述輸入數據(ju)測量模(mo)塊(100)還包括：燃(ran)料(liao)溫度傳感器(170)和燃(ran)料(liao)壓(ya)強傳感器(180)；

5.根據(ju)權利要求1所述的(de)液體火箭發動機性能可(ke)靠性試驗系統(tong)，其特征在于，所述輸(shu)出數據(ju)測(ce)量(liang)模塊(200)包括：第(di)一室(shi)壓傳感器(210)和(he)第(di)二室(shi)壓傳感器(220)；

6.根據(ju)權利要求5所(suo)(suo)述的(de)液體(ti)火箭發(fa)動機(ji)性(xing)能(neng)可靠性(xing)試驗(yan)系統，其特征在(zai)于，所(suo)(suo)述第一室壓(ya)傳感器(210)距離推(tui)(tui)力室入口0.2l～0.4l，其中，l為所(suo)(suo)述發(fa)動機(ji)推(tui)(tui)力室(400)的(de)圓筒(tong)段軸向長度。

7.根據權利要求5所(suo)述(shu)的(de)液體火箭(jian)發動(dong)機性能(neng)可靠性試驗系統，其特征在(zai)于，所(suo)述(shu)第二室(shi)(shi)壓(ya)傳感(gan)器(qi)(220)距離推(tui)力室(shi)(shi)入(ru)口0.6l～0.8l，其中，l為所(suo)述(shu)發動(dong)機推(tui)力室(shi)(shi)(400)的(de)圓(yuan)筒段軸向長度。

8.根(gen)據權利(li)要求5所(suo)述(shu)(shu)的液體火箭發動機性能(neng)可靠性試驗系統(tong)，其特征(zheng)在于，所(suo)述(shu)(shu)第一室壓(ya)傳(chuan)感器(210)和所(suo)述(shu)(shu)第二室壓(ya)傳(chuan)感器(220)分(fen)別設(she)置多個(ge)，多個(ge)所(suo)述(shu)(shu)第一室壓(ya)傳(chuan)感器(210)和多個(ge)所(suo)述(shu)(shu)第二室壓(ya)傳(chuan)感器(220)分(fen)別沿所(suo)述(shu)(shu)發動機推力室(400)的周向間隔(ge)設(she)置。

9.一種液(ye)體火箭發動機性(xing)能可(ke)靠性(xing)試驗(yan)方(fang)法，應用于權利要求1－8任一項所述的液(ye)體火箭發動機性(xing)能可(ke)靠性(xing)試驗(yan)系統，其特(te)征在于，包括(kuo)以下(xia)步驟(zou)：

10.根據權利要求9所述的液(ye)體火(huo)箭發動機(ji)性(xing)能(neng)可靠性(xing)試驗方(fang)法，其特征在于，還包(bao)括(kuo)：